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Universidade Federal de Goiás – UFGInstituto de Química - IQ
Níveis, processos e sistemas de tratamento de esgotos
Profa.Dra.Núbia Natália de Brito
CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DOS ESGOTOS
Esgoto doméstico 99,9% de água e 0,1% sólidos orgânicos e Esgoto doméstico 99,9% de água e 0,1% sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos e microrganismos.inorgânicos, suspensos e dissolvidos e microrganismos.
ÁguaÁgua
SólidosSólidos PoluiçãoPoluição
TratamentoTratamento
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS ESGOTOS
Temperatura- Ligeiramente superior à da água de abastecimento; - Variação conforme as estações do ano; - Influência na atividade microbiana; influência na solubilidade dos gases; influência na velocidade de reações químicas; influência na viscosidade do líquido.
Cor- Esgoto fresco- Ligeiramente cinza. Esgoto séptico – Cinza escuro ou preto.
Odor- Esgoto fresco- Odor oleoso, relativamente desagradável. Esgoto séptico – Odor fétido (desagradável), devido ao gás sulfídrico e a outros produtos de decomposição. Despejos indústriais- odores característicos
Turbidez- Causada por uma grande variedade de sólidos em suspensão. Esgotos mais frescos ou mais concentrados geralmente maior turbidez
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS
SÓLIDOS TOTAIS
Em suspensãoFração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que são retidos em filtro de papel com aberturas de dimensões padronizadas (0,45 a 2,0 µm)
Fixos Voláteis
Componentes minerais, não incineráveis, inertes, dos sólidos em suspensão
Componentes orgânicos dos sólidos em suspensão
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS
SÓLIDOS TOTAIS
DissolvidosFração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que não são retidos em filtro de papel com aberturas de dimensões padronizadas (0,45 a 2,0 µm). Englobam também os coloidais.
Fixos Voláteis
Componentes minerais, dos sólidos dissolvidos
Componentes orgânicos dos sólidos dissolvidos
Sedimentáveis
Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que sedimenta em 1 hora no cone Imhoff. Indicação aproximada da sedimentação em um tanque de decantação
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Totais (ST)
(1000 mg/L)
Em suspensão (SS ou ST)
(350 mg/L)
Dissolvidos (SD ou SDT)
(650 mg/L)
Fixos (SSF)
(50 mg/L)
Voláteis (SSV)
(300 mg/L)
Fixos (SDF)
(400 mg/L)
Voláteis (SDV)
(250 mg/L)
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS
MATÉRIA ORGÂNICA- Mistura heterogênea de diversos compostos orgânicos. Principais componentes: proteínas, carboidratos e lipídios
Determinação indireta
DBO 5 DQO DBO ÚLTIMA
Determinação direta
COT
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS
NITROGÊNIO TOTAL O nitrogênio total inclui o nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato. É um nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico. O nitrogênio orgânico e a amônia compreendem o denominado nitrogênio total Kjeldahl (NTK)
Nitrogênio orgânico Amônia nitrito nitrato
Ionização do NH3 Amônia
NH3 + H2O ⇆ NH4OH ⇆ NH4+
+ OH-
N..
HH H
+ O..
H H.. ⇆
N
HH H
H+
OH-
+⇆
N
HH H
H+
OH-
Dependência do teor de NH3 em função do pH
pHpH Teor de NHTeor de NH33 [%][%]
66 00
77 11
88 44
99 2525
1010 7878
1111 9696
1212 100100
Em soluções aquosas, o equilíbrio entre NH3 e NH4+ depende do pH .
NH4+ + OH-NH3 + H2O
Em 2ppm de amônia em pH 7,0
somente 1% é tóxica.
PROCESSO DE NITRIFICAÇÃO/DESNITRIFICAÇÃO
NitrificaçãoNitrificação
2NH4+ -N + 3O2 2NO2
- – N + 4H+ + 2H2O(Nitrosomas)
2NO2
- – N + 3O2 2NO3- – N
(Nitrobacter)
DesnitrificaçãoDesnitrificação2NO3
- – N+ 2H+ N2 + 2,5 O2 + O2 + H2O
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS
FOSFÓRO TOTAL O fósforo total existe na forma orgânica e inorgânica. É um nutriente indispensável no tratamento biológico.
Fósforo orgânico- combinado à matéria orgânica
Fósforo inorgânico- ortofosfato e polifosfato
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS
pH.
Cloretos- Provenientes da água de abastecimento e dos dejetos humanos.
Alcalinidade- Indicador da capacidade tampão do meio (resistência às variações do pH). Devido à presença de bicarbonato, carbonato e íon hidroxila.
• CO32- + 2H+ HCO3
- (1)
• HCO3- + H+ H2CO3 (2)
• H2CO3 2 H+ + CO32- (3)
• Na2CO3 2 Na+ + CO32- (4)
Óleos e graxas- Fração da matéria orgânica solúvel em hexanos. Nos esgotos domésticos, as fontes são óleos e gorduras utilizados nas comidas.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Sólidos.
Nitrogênio
Indicadores de matéria orgânica
Fósforo
Indicadores de contaminação fecal
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
MATÉRIA ORGÂNICA CARBONÁCEA (DBO)
Matéria orgânica (COHNS) + O2 + bactérias CO2 + H2O + NH3 + outros produtos finais + energia
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
DEMANDA ÚLTIMA DE OXIGÊNIO (DBO u)
0 5 10 15Tempo (dias)
DBO mgL-1
20
DBO última
DBO 5
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Faixas típicas da relação DBOu/DBO5
OrigemOrigem DBOu/DBO5DBOu/DBO5
Esgoto concentrado 1,1-1,5
Esgoto de baixa concentração 1,2-1,6
Efluente primário 1,2-1,6
Efluente secundário 1,5-3,0
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Faixas típicas da relação DQO/DBO5
Relação DQO/DBO baixaRelação DQO/DBO baixa
A fração biodegradável é elevadaA fração biodegradável é elevada
Indicação para o tratamento biológicoIndicação para o tratamento biológico
< cerca de 2,5< cerca de 2,5
Relação DQO/DBO intermediária
A fração biodegradável não é elevada
Estudos de tratabilidade para verificar viabilidade do tratamento biológico
Entre cerca de 2,5 e 3,5
Relação DQO/DBO elevada
A fração inerte (não biodegradável) é elevada
Possível indicação para tratamento fisico-químico
> Cerca de 3,5 ou 4,0
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Carbono Orgânico Total (COT)
No método direto, o carbono orgânico presente na amostra é medido de duas formas; na
primeira, o carbono inorgânico (IC) é removido por meio de um tratamento ácido, normalmente
com HCl, H3PO4, H2SO3, ou H2SO4, assumindo-se que todo IC está na forma de carbonatos e
que esses reagem rápida e completamente com o meio ácido produzindo CO2. Após a
acidificação e remoção do IC, o OC não volatilizado (purgado) remanescente na amostra é
submetido a um método de oxidação que pode ser térmico ou química ou ainda por raios
ultravioletas, sendo o CO2 produzido nesta oxidação, novamente arrastado por um gás inerte até
um detector específico onde é efetuada a leitura e finalmente através de uma curva de
calibração, obtido os resultados de níveis de COT.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Carbono Orgânico Total (COT)
No método indireto, o carbono orgânico (OC) é obtido por meio da substração do carbono
inorgânico (IC) do conteúdo total de carbono presente na amostra, determinados isoladamente,
isto é, OC= TC- IC. O carbono inorgânico é obtido pela acidificação da amostra a exemplo do
método anterior sendo o IC quantificado. Em outra amostra, o carbono total é obtido pela
oxidação química com persulfatos conjuntamente com raios ultravioletas ou persulfatos sob
aquecimento, seguindo-se com o arraste, com um gás inerte. Outra técnica de oxidação para o
carbono total é via termocatalítica onde a amostra é submetida a temperaturas da ordem de
6800C ou maiores.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Nitrogênio
Forma Fórmula Estado de oxidação
Nitrogênio molecular N2 0
Nitrogênio orgânico Variável Variável
Amônia livre NH3 -3
Íon amônio NH4+ -3
Íon nitrito NO2- +3
Íon nitrato NO3- +5
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Poluição das águas
-O nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento de algas, podendo por isso, em certas condições, conduzir a fenômenos de eutrofizaçãoeutrofização de lagos e represas;
-O nitrogênio, nos processos de conversão de amônia a nitrito e deste a nitrato (nitrificação), implica no consumo de oxigênio dissolvido consumo de oxigênio dissolvido no corpo d’ água receptor;
-O nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos peixesamônia livre é diretamente tóxico aos peixes;
- O nitrogênio na forma de nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia.
O nitrito – hemoglobina sangue- impedindo a absorção e o transporte de oxigênio para as células- o O nitrito – hemoglobina sangue- impedindo a absorção e o transporte de oxigênio para as células- o bebê torna-se azul e sofre de insuficiência respiratóriabebê torna-se azul e sofre de insuficiência respiratória
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Tratamento de esgotos
Condição Forma predominante do nitrogênio
Esgoto bruto Nitrogênio orgânico,
Amônia
Poluição recente em um curso d’ água Nitrogênio orgânico,
Amônia.
Estágio intermediário da poluição em um curso d’ água
Nitrogênio orgânico,
Amônia
Nitrito (em menores concentrações)
Nitrato
Poluição remota em um curso d’ água Nitrato
Efluente de tratamento sem nitrificação Nitrogênio orgânico (em menores concentrações)
Amônia
Efluente de tratamento com nitrificação Nitrato
Efluente de tratamento com nitrificação/desnitrificação
Concentrações mais reduzidas de todas as formas de nitrogênio.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Tratamento de esgotos
NTK= amônia + nitrogênio orgânico.
Forma predominante nos esgotos domésticos
NT= NTK + NO2- + NO3
- Nitrogênio total
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
A amônia existe em solução tanto na forma de íon amônio (NH4+) como na forma livre,
não ionizada (NH3):
Tratamento de esgotos
pH Distribuição entre as formas de amônia
pH<8 Praticamente toda a amônia na forma de NH4
+
pH=9,5 Aproximadamente 50% NH3 e 50% NH4
+
pH>11 Praticamente toda a amônia na forma de NH3
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
O fósforo nos esgotos domésticos apresenta-se na forma de fosfatos:
- Inorgânica (polifosfatos e ortofosfatos)- Origem principal nos detergentes e outros
produtos químicos domésticos
-Orgânica (ligada a compostos orgânicos)- origem fisiológica
Fósforo
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
O fósforo nos detergentes ocorre, na água residuária bruta, na forma de polifosfatos
solúveis ou, após hidrólise, na forma de ortofosfatos. Os ortofosfatos são diretamente
disponíveis para o metabolismo biológico sem necessidade de conversões a formas
mais simples. A forma como os ortofosfatos se apresentam na água depende do pH.
Tais incluem PO43-, HPO4
2-, H2PO4-, H3PO4. Em esgotos domésticos típicos a forma
predominante é o HPO42-
Fósforo
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Os polifosfatos são moléculas mais complexas com dois ou mais átomos de fósforo. Os
polifosfatos se transformam em ortofosfatos pelo mecanismo de hidrólise, a qual é um
processo lento, embora parte ocorra no próprio sistema de coleta de esgotos.
Fósforo
Fósforo solúvel: Principalmente polifosfatos e ortofosfatos (fósforo inorgânico),
acrescidos de uma pequena fração correspondente ao fósforo ligado à matéria orgânica
solúvel nos esgotos.
Fósforo particulado: (tudo na forma orgânica) ligado à matéria orgânica particulada
dos esgotos.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos
responsáveis pela estabilização da matéria orgânica. Usualmente os esgotos
domésticos possuem um teor suficiente de fósforo, mas este pode estar deficiente
em certos despejos industriais.
A importância do fósforo associa-se principalmente aos seguintes aspectos:
O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento de algas, podendo por isso,
em certa condições, conduzir a fenômenos de eutrofização de lagoas e represas.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários
Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L)
Sólidos totais 700-1350 1100
Em suspensão
Fixos
Voláteis
200-450
40-100
165-350
350
80
320
Dissolvidos
Fixos
Voláteis
500-900
300-550
200-350
700
400
300
Sedimentáveis (mL/L) 10-20 15
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários
Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L)
DBO 250-400 300
DQO 450-800 600
DBO (u) 350-600 450
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários
Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L)
Nitrogênio total 35-60 45
Amônia 15-25 20
Nitrito ≈ 0 ≈ 0
Nitrato 0-1 0
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários
Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L)
Fósforo total 4-15 7
Fósforo orgânico 1-6 2
Fósforo inorgânico 3-9 5
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários
Parâmetros Faixa Típico
pH 6,7-8,0 7,0
Alcalinidade (mgCaCO3/L)
100-250 200
Metais tóxicos (mg/L) traços traços
Compostos orgân. Tóxicos (mg/L)
traços traços
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características efluentes industriais
Biodegradabilidade- Capacidade dos despejos de serem estabilizados por processos bioquímicos, através de microrganismos.
Tratabilidade – Facilidade dos despejos serem tratados por processos biológicos convencionais
Concentração de matéria orgânica: DBO dos despejos, a qual pode ser: a- mais elevada do que a dos esgotos domésticos (despejos predominantemente orgânicos, tratáveis por processos biológicos), ou inferior a dos esgotos domésticos (despejos não predominantemente orgânicos, em que é menor a necessidade de remoção da DBO, mas em que o caráter poluidor pode ser expresso em termos de outros parâmetros de qualidade).
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características efluentes industriais
Disponibilidade de nutrientes- O tratamento biológico exige um equilíbiro harmônico entre os nutrientes C:N:P. Tal equilíbrio é normalmente encontrado em esgotos domésticos.
Toxicidade - Determinados despejos industriais possuem constituintes tóxicos ou inibidores, que podem afetar ou inviabilizar o tratamento biológico.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Poluentes de importância nos efluentes industriais
Metais- Toxicidade aos seres humanos e a outras formas de vida animal e vegetal, através da disposição de águas residuárias em corpos d’ água e de lodo de agricultura e inibição de microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico dos esgotos
Principais metais tóxicos: cádmio, chumbo, mercúrio, níquel, zinco, cromo, arsênio, alumínio e o bário.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Poluentes de importância nos efluentes industriais
Nos esgotos, a presença de metais está associada, principalmente, aos despejos das seguintes indústrias, lançados nas redes coletoras de esgotos urbanos:
-galvanoplastias;-indústrias químicas (formulação de compostos orgânicos, curtumes, indústrias farmacêuticas)-indústrias metálicas (fundições)-indústrias químicas (formulação de compostos inorgânicos, lavanderias, indústria de petroléo, formulação de corantes e pigmentos).
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Poluentes de importância nos efluentes industriais
Micropoluentes orgânicos – Grande parte destes compostos são biodegradados lentamente e persistem no meio ambiente por longo período de tempo.Podem penetar na cadeia alimentar e, mesmo que não sejam detectáveis no corpo receptor, podem estar presentes em quantidades elevadas nos níveis tróficos mais altos devido à sua característica de bioacumulação. Quando ingeridos seus metabólitos podem ser mais tóxicos do que os produtos originais. Efeito sinérgico o efeito combinado pode ser maior que a soma dos efeitos exercidos individualmente.
PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Poluentes de importância nos efluentes industriais
Micropoluentes orgânicos – Vários poluentes são voláteis, podem ser transferidos para a atmosfera. A integridade estrutural do sistema de coleta de esgotos também é afetada, pois muitos compostos são corrosivos, inflamáveis e explosivos (metanol, metil, etil, cetona, hexano, benzeno, entre outros).Podem se concentrar no floco biológico causando inibição na digestão no lodo ou gerar um lodo com características perigosas. Podem não ser removidos e passar pela ETE até o manancial.
PRINCIPAIS OPÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS.
NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Impacto ambiental do lançamento no corpo receptorImpacto ambiental do lançamento no corpo receptor Objetivos do tratamento (principais constituintes a serem Objetivos do tratamento (principais constituintes a serem
removidos).removidos). Nível tratamentoNível tratamento Eficiência de remoção desejadasEficiência de remoção desejadas
PreliminarPreliminar PrimárioPrimário SecundárioSecundário TerciárioTerciário
Tratamento preliminar objetiva apenas a remoção dos sólidos Tratamento preliminar objetiva apenas a remoção dos sólidos
grosseiros;grosseiros;
Tratamento primário visa a remoção de sólidos sedimentáveis, Tratamento primário visa a remoção de sólidos sedimentáveis,
em decorrência, parte da matéria orgânica.em decorrência, parte da matéria orgânica.
Tratamento secundário- Mecanismos biológicos, o objetivo é Tratamento secundário- Mecanismos biológicos, o objetivo é
principalmente a remoção da matéria orgânica; e principalmente a remoção da matéria orgânica; e
eventualmente nutrientes nitrogênio e fósforo.eventualmente nutrientes nitrogênio e fósforo.
Tratamento terciário- Remoção de poluentes específicos Tratamento terciário- Remoção de poluentes específicos
(usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis) (usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis)
NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOSNível Remoção
Preliminar Sólidos em suspensão grosseiros (matérias de maiores dimensões e areia)
Primário -Sólidos em suspensão e sedimentáveis;
-DBO em suspensão (associada à matéria orgânica componente dos sólidos em suspensão sedimentáveis)
Secundário -DBO em suspensão
-DBO em suspensão finamente particulada
-DBO solúvel
Terciário -Nutrientes
-Organismos patogênicos
Compostos não biodegrádaveis
-Metais tóxicos
´-Sólidos inorgânicos dissolvidos
-Sólidos em suspensão remanescentes
Fase sólida
REMOÇÃO: Sólidos grosseiros e areia
TRATAMENTO PRELIMINAR
GRADE DESARENADOR
MEDIDOR DE VAZÃO
Fase sólida
O mecanismo de remoçao da areia é simplesmente o da sedimentação: os grão de areia, devido à suas maiores dimensões e densidade vão para o fundo do tanque
FINALIDADES DA REMOÇÃO DOS SÓLIDOS GROSSEIROS:
-Proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos (bombas e tubulações);
-Proteção das unidades de tratamento subsequentes;
-Proteção dos corpos receptores.
TRATAMENTO PRELIMINAR
FINALIDADES BÁSICAS DA REMOÇÃO DE AREIA:
-Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações;
-Eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução em tubulações, tanques, orifícios, sifões etc;
-Facilitar o transporte do líquido.
MECANISMO DE REMOÇÃO DE AREIA:
Sedimentação: Os grãos de areia, devido às suas maiores dimensões e densidade
vão para o fundo do tanque, enquanto a matéria orgânica, sendo de sedimentação
bem mais lenta, permanece em suspensão.
TRATAMENTO PRELIMINAR
TANQUE DE EQUALIZAÇÃO:
Em ETE tratando efluentes industriais, pode ser necessária a inclusão de um
tanque de equalização após o tratamento preliminar. Como a vazão afluente
usualmente varia bastante ao longo das horas do dia, pode ser interessante reduzir
esta variação, de forma a facilitar a operação das unidades de jusante, que passa a
trabalhar com uma vazão próxima a vazão média.
TRATAMENTO PRELIMINAR
Vazão variável
Misturador aerador
Bomba
Afluente
Vazão Média
Efluente
TRATAMENTO PRIMÁRIO
REMOÇÃO: Sólidos em suspensão sedimentáveis; sólidos flutuantes.
TANQUES DE DECANTAÇÃO: Os esgotos fluem vagarosamente através dos
decantadores, permitindo que os sólidos em suspensão, possuindo uma densidade
maior do que a do líquido circundante, sedimentem gradualmente no fundo. Essa
massa de sólido é denominada lodo primário. Materiais flutuantes, como graxas e
óleos, tendo uma menor densidade que o líquido circundante, sobem para a
superfície dos decantadores, onde são coletados e removidos do tanque para
posterior tratamento.
DECANTADORES
DECANTADORES
TRATAMENTO PRIMÁRIO
TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO: Coagulação/Floculação- Os agentes
coagulantes podem ser sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro, auxiliado ou
não por um polímero. O fósforo pode ser também removido por precipitação. A
geração de lodo é maior, como resultado da maior quantidade de sólidos removidos
do líquido, bem como, dos produtos químicos adicionados. O lodo primário pode
ser digerido em digestores convencionais, mas em alguns casos pode ser também
estabilizado por meio de cal (estabilização alcalina).
TRATAMENTO PRIMÁRIO
TANQUES SÉPTICOS: Usualmente utilizados para pequenas populações
contribuintes, são também uma forma de tratamento em nível primário. Os tanques
sépticos e suas variantes, como os tanques Imhoff (tanque séptico e câmaras
sobrepostas), são basicamente decantadores, onde os sólidos sedimentáveis são
removidos para o fundo, constituindo o lodo, a qual permanece no fundo dos
tanques por um tempo longo o suficiente (alguns meses) para a sua estabilização.
Esta estabilização se dá em condições aneróbias. Por este motivo, os tanques
sépticos são também denominados de decanto-digestores
PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICO ETE GOIÂNIAPROCESSOS FÍSICO-QUÍMICO ETE GOIÂNIA
DOSAGEM DE FEClDOSAGEM DE FECl33 e polímero aniônico e polímero aniônico
GRADEAMENTO – CHEGADA ESGOTOGRADEAMENTO – CHEGADA ESGOTO CENTRADOCENTRADO
LODOLODO
TRATAMENTO SECUNDÁRIO
REMOÇÃO: Matéria orgânica:
Matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel ou filtrada), a qual não é removida por processos meramente físicos, como o de sedimentação, que ocorre no tratamento primário;
Matéria orgânica em suspensão (DBO suspensa ou particulada), a qual é em grande parte removida no eventual tratamento primário, mas cujos sólidos de sedimentabilidade mais lenta persistem na massa líquida.
METABOLISMO BACTERIANO
BACTÉRIAS+ MATÉRIA ORGÂNICABACTÉRIAS
ÁGUA + GÁS CARBÔNICO (+ METANO, EM CONDIÇÕES ANAEROBIAS)
TRATAMENTO SECUNDÁRIO
-Lagoas de estabilização;
-Processo de disposição sobre o solo;
-Reatores anaeróbios;
-Lodos Ativados;
-Reatores aeróbios.
Principais mecanismos de remoção de poluentes no tratamento de esgotos
NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Sólidos
Sólidos grosseiros (> 1cm)- Gradeamento – Retenção de sólidos com
dimensões superiores ao espaçamento entre barras.
Sólidos em suspensão (> 1µm)- Sedimentação – Separação de partículas com
densidade superior ao esgoto
Sólidos dissolvidos (< 1µm)- Adsorção – Retenção na superfície de
aglomerados de bactérias ou biomassa.
DBO em suspensão (> 1µm)- Sedimentação – separação de partículas com densidade superior a do esgoto. Adsorção – Retenção na superfície de aglomerados de bactérias ou biomassa. Hidrólise – Conversão da DBO suspensa em DBO solúvel, por meio de enzimas, possibilitando a sua estabilização. Estabilização – Utilização pelas bactérias como alimento, com conversão a gases, água e outros compostos inertes.
NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Matéria Orgânica (indireta)
DBO solúvel (< 1µm)- Adsorção – Retenção na superfície de aglomerados de bactérias ou biomassa. Estabilização – Utilização pelas bactérias como alimento, com conversão a gases, água e outros compostos inertes.
NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Patógenos
Maiores dimensões (cistos de protozoários e ovos de helmintos)- Sedimentação- separação de patógenos de maiores dimensões e com densidade superior à do esgoto. Filtração- Retenção dos patógenos em um meio filtrante de granulometria adequada
Menores dimensões (bactérias e vírus)- Condições ambientais adversas- temperatura, pH, falta de alimento, competição com outras. Radiação ultravioleta- radiação do sol ou artificial. Desinfecção- Adição de algum agente desinfectante, como o cloro.
NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Nitrogênio
Nitrogênio orgânico- Amonificação; Nitrogênio (Amônia)- nitrificação; assimiliação (incorporação da amônia na composição de células bacteriana), dessorção (escape da amônia livre para a atmosfera, em condições de elevado pH), cloração ao break point (Conversão da amônia a cloramina, através da presença de cloro); Nitrato – Desnitrificação.
Fósforo (fosfato)- Desfosfatação- (Assimilação em excesso de fosfóro do meio líquido por organismos acumuladores de fosfato, que ocorre ao se alternar condições aeróbios e anaeróbias). Precipitação- (Precipitação do fósforo em condições de pH elevado, ou através da adição de sais metálicos)- Filtração- (Retenção de biomassa rica em fósforo, após etapa de desfosfatação biológica).
Operações, processos e sistemas de tratamento frequentemente utilizados para a remoção de poluentes dos esgotos domésticos
Sólidos em suspensão- Gradeamento, remoção da areia, sedimentação, disposição no solo
Matéria orgânica biodegrádavel- lagoas de estabilização, lodos ativados, reatores aeróbios com biofilmes, tratamento anaeróbio, disposição no solo.
Orgânismos patogênicos- lagoas de maturação, disposição no solo, desinfecção com produtos químicos, desinfecção com radiação ultravioleta.
Operações, processos e sistemas de tratamento frequentemente utilizados para a remoção de poluentes dos esgotos domésticos
Nitrogênio- Nitrificação e desnitrificação biológica, lagoas de maturação e de alta taxa, disposição no solo, processos físico-químicos.
Fósforo- Remoção biológica, lagoas de maturação e de alta taxa, processos físico-químicos.
Lagoa de maturação- Predominam condições ambientais adversas tais como: radiação ultravioleta, elevado pH, falta de nutrientes e predação por outros microrganismos.
Referências Bibliográficas
Von Sperling, M. Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental- DESA. Universidade Federal de Minas Gerais. Volume 1. 3. edição. 2005.
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